土木学会論文集B2（海岸工学），Vol. 78, No. 2, I_475─I_480, 2022.

波・流れによるモノパイル基礎局所洗掘および対策工効果の実験的検討
青木健太1・谷上可野2・片山裕之3・三浦成久4・鈴木崇之5

1正会員

五洋建設株式会社 九州支店（〒890-0072 鹿児島県鹿児島市新栄町31-14-2F）
E-mail:kenta.aoki@ mail.penta-ocean.co.jp
2正会員 五洋建設株式会社 九州支店（〒857-1176 長崎県佐世保市崎辺町地先）
E-mail:kano.yagami@ mail.penta-ocean.co.jp
3正会員 五洋建設株式会社 技術研究所 (〒329-2746 栃木県那須塩原市四区町1534-1)
E-mail:hiroyuki.katayama@ mail.penta-ocean.co.jp (Corresponding Author)
4正会員 五洋建設株式会社 洋上風力事業本部（〒112-8576 東京都文京区後楽2-2-8）
E-mail: naruhisa.miura@mail.penta-ocean.co.jp
5正会員 横浜国立大学教授 大学院都市イノベーション研究院 都市イノベーション部門(〒240-8501 神奈川県横浜市保土ケ谷区常盤台79-5)
E-mail: suzuki-t@ynu.ac.jp

水深20 m超となる大水深での着床式洋上風力モノパイル基礎は，長期安定性の観点から洗掘対策が要求されている．著者らは，波のみを外力とした移動床模型実験によりモノパイル基部の局所洗掘と袋型根固材を用いた洗掘対策工敷設範囲の検討を行った．しかし，洋上風力推進海域の海流は表層において約1.0m/sあることが確認され，また既往の研究により波と流れの同時作用の場合には，波だけの場合より局所洗掘深が増加する報告もなされている．このように安定性の検討には波のみならず流れの影響も考慮することが必須である．そこで本研究では，波と流れによるモノパイル基部局所洗掘および袋型根固材を用いた洗掘対策工効果検証を目的とした移動床模型実験を実施し，袋型根固材による洗掘対策工が波と流れに対しても効果があることを確認した．

Key Words : local scour, monopile, waves, current, movable bed experiment, rock bag

1. はじめに程度の海流があることが確認された．また，波と流れの同時作用による洗掘の検討も行われており，波だけの場
合より局所洗掘深が増加するとされている7)．

海岸・海洋に設置される柱状の構造物が抱える問題の一つとして，その構造物の周辺に発生する局所洗掘が挙このようにモノパイル基礎の長期安定性の検討には，げられる．局所洗掘は，構造物の安定性に大きな影響を波のみならず流れの影響も考慮することが必要である．

及ぼすため，発生機構の解明や対策が求められている．

そこで本研究では，大水深における着床式洋上風力発電

水深20 mを超える大水深での着床式洋上風力モノパイルのモノパイル基礎を対象として，波と流れによるモノパ基礎においても，長期安定性の観点から洗掘対策が要求

イル基部局所洗掘および袋型根固材を用いた洗掘対策工されている．しかしながら，モノパイル基部の局所洗掘効果の検証を目的とした移動床模型実験を実施した．

を実測することは難しく，現象解明や対策工検討のため，多くの水理模型実験が行われている1)2)3)4)5)．著者ら6)は，

2. 水理模型実験の概要

波のみを外力とした移動床模型実験によりモノパイル基部の局所洗掘と，袋型根固材を用いた洗掘対策工敷設範(1) 海流条件の設定囲の検討を行った．その結果，大水深条件ではモノパイル側面際で局所洗掘が生じること，また袋型根固材によ本実験では，波に加え海流による流れを模擬した実験

る洗掘対策の効果を確認し，洗掘対策工の敷設範囲は，を行うが，実際の海域での流れの観測データは少ないた

片幅1.5D程度必要であることを確認した．

め，JCOPE2M再解析データ（1993～2019年：27年間）8)

しかし，洋上風力推進海域では，表層において1.0 m/sを用い，日本海側の着床式洋上風力が検討されている海1-1

域を代表的地点として海流条件を調べた（図-1）．図中固材を使用し，現地換算で 8t型とした．洗掘対策工の敷には，各地点における最大海流と平均海流を示した．こ設範囲は，モノパイル側面から全方位に肩幅 1.0D と肩れより，最大海流は最大でも1.0 m/s（2 knot）程度である

幅 1.5D の 2 ケースとした（図-3）．なお，洗掘対策工はことが確認できた．実験では，現地スケールで2 knotをモノパイル際の 1 列のみ 2 層，それ以外は 1 層とした．

中心に，1～3 knotを流れの条件として設定した．

底質は粒径 0.1 mm（8 号硅砂）を使用した．洗掘対策工の下部（底質の表面）に設置するフィルター層は，敷設(2) 実験概要

範囲を肩幅 0.5Dと肩幅 1.5Dの 2ケースとし，粒径 1.0 mmの石材を 7 mm 厚で敷設した．

波と流れによる基礎部の洗掘を検討するため，幅0.6mの2次元造波・還流水路においてDean Numberを考慮し造波中は，7 台の波高計により入射波，移動床部とモた縮尺1/35の規則波による移動床模型実験を実施した

ノパイル前背面の波浪を計測し，また，2 台の 2 成分電（図-2）．水路中に，延長4 m×奥行0.6 m×深さ0.23 mの磁流速計によりモノパイル前背面の岸沖流速を計測した

移動床を設置し，その中央に直径D=10 cmの透明アクリ（図-2）．モノパイル周辺については，洗掘対策工無し

ル製モノパイル模型を設置した．水槽幅B＝60cmは6Dとなる．なお，先行事例ではB/Dは2.6～11.11)2)3)4)となってい表-1 実験条件一覧

る．また，陸上構造物に作用する津波力の検討における

断面平均
流速

底質
モノパイル 袋型根固材 フィルター層
中央粒径径D
敷設範囲
敷設範囲

ケース名

波高周期

した研究成果9)もあり，本実験のB/D=6は十分とは言えな

Case1

19.1cm

2.0s

̶

0.1mm

10cm

̶

̶

いが水路壁の影響は少ないと考えている．移動床部分の

Case2

̶

̶

26.1cm/s

0.1mm

10cm

̶

̶

水深は0.45 m（一様水深）とした．

Case3

19.1cm2.0s

26.1cm/s

0.1mm

10cm

̶

̶

Case4

19.1cm2.0s

17.4cm/s

0.1mm

10cm

̶

̶

Case5

19.2cm2.1s

8.7cm/s

0.1mm

10cm

̶

̶

Case6

19.1cm

2.0s

̶

0.1mm

10cm

1.0D

̶

ンを用意し，洗掘対策工条件を変化させた計12ケースを

Case7

19.1cm

2.0s

̶

0.1mm

10cm

1.5D

̶

実施した（表-1）．なお，波のみ（Case1），波と流れ

Case819.1cm

2.0s

26.1cm/s

0.1mm

10cm

1.0D

̶

（Case3～Case5）については，モノパイル無しの条件も

Case9

19.1cm2.0s

26.1cm/s

0.1mm

10cm

1.5D

0.5D

Case1019.1cm2.0s

17.4cm/s

0.1mm

10cm

1.5D

̶

Case11

19.1cm2.0s

17.4cm/s

0.1mm

10cm

1.5D

̶

Case1219.1cm2.0s

17.4cm/s

0.1mm

10cm

1.5D

1.5D

実験水路幅の影響を検討してB/Dは4.0以上必要であると

実験は波のみ，流れ(26.1 cm/s)のみ，波と流れ（8.7cm/s，17.4 cm/s，26.1 cm/s）を同時に作用させる3パター実施した．波浪条件は日本海側の年最大波クラスを想定した規則波で，KC数は7.5である．洗掘対策工は袋型根注）Case10は，袋型根固材を全て連結

1.5(m/s)
最大海流

平均海流

↓波・流れ作用方向↓波・流れ作用方向(a)敷設範囲 1.0D(b)敷設範囲 1.5D

1.00.5

唐津沖

響灘沖

浜田沖

あわら沖

新潟沖

酒田沖

由利本荘沖

秋田潟上沖

八峰沖

檜山沖

瀬棚沖

石狩湾沖

図-1 JCOPE2M による日本海沿岸の最大海流・平均海流（1993～2019年：27年間）

図-3 洗掘対策工（袋型根固材）の敷設状況

消波材

unit : m: 電磁流速計

造波機

Z
4.0

移動床区間

0.23: 容量式波高計
0.450.0

X

50.0

図-2 2 次元造波・還流水槽における実験概要図

1-2

沿岸方向Y/D

設置した 360 度カメラ(GoPro HERO9)によりモノパイル

侵食堆積量(cm)

025101505-01-51-02-

際の洗掘状況についても経時的に観察した．なお洗掘対

00000.4.
.0.0.6.0.0.6422- 01111-

した．地形変化はレーザープロファイラー(Keyence 社製) にて 1 mm ピッチで計測し，モノパイル模型内部に3 2 1 0 123の固定床とした状態での底面流速を 3 次元流速計で測定

岸沖方向X/D

策工を敷設したケースは，対策工を取り除いてから砂面(1) Case1（波のみ）
侵食堆積量(cm)

0251015

予備実験として波と流れ（26.1 cm/s）を作用させ，モ05-01-

51-02-(1) 予備実験による造波状況

00000.0.6.0.0.6.0.4.
422- 01111-3. 実験結果

3 2 1 0 123

沿岸方向Y/D計測を実施した．

岸沖方向X/D(2) Case2（流れのみ；26.1 cm/s）

ノパイル近傍の洗掘状況をモノパイル模型内部に設置した 360 度カメラにより確認した．波のみの実験では地形

侵食堆積量(cm)
14.0
10.0
6.0
2.0-2.0-6.0-10.0-14.0

変化が平衡するまでの造波時間として 2 時間半としたが，流れを同時に作用させると局所洗掘現象は造波 4 時間程度まで継続していたため，造波時間は 4 時間として本実沿岸方向(m)32
10-1-2験の各ケースを実施した．

-3-20-15-10-5

また予備実験において，造波時間が長時間に及ぶため，0岸沖方向(m)5101520(3) Case3（波と流れ；26.1 cm/s）

モノパイル岸側の移動床端部で洗掘が生じたことと，流れを加えたケースで移動床から岸側に流出した砂が還流

侵食堆積量(cm)
14.0
10.0
6.0
2.0-2.0-6.0-10.0-14.03沿岸方向(m)装置を通して沖側から水槽内に循環する現象が生じていることが確認されたが，モノパイル近傍の洗掘に与える影響は少ないと判断し，実験を継続した．

210-1-2-3-20(2) 侵食堆積図によるモノパイル際の局所洗掘状況-15-10-50
岸沖方向(m)

5101520(4) Case4（波と流れ；17.4 cm/s）

実験結果のうち，Case1（波のみ），Case2（流れのみ），Case3～Case5（波と流れ）における移動床全範囲

侵食堆積量(cm)
14.0
10.0
6.0
2.0-2.0-6.0-10.0-14.03沿岸方向(m)の初期砂面からの侵食堆積図を図-4に示す．図中の X軸と Y軸は，モノパイル中心からの距離を，モノパイル径D で無次元化して表記している．

210-1-2

波のみの Case1 では，全体に波浪による沖側の侵食，-3-20岸側の堆積傾向が見られ，洗掘はモノパイル近傍側面の-15-10-50
岸沖方向(m)

5101520みで発生した．流れのみの Case2 では，モノパイル全周(5) Case5（波と流れ；8.7 cm/s）

にて波のみの場合より大きな洗掘が生じたが，沖側では図-4 洗掘対策工無の侵食堆積図（移動床全範囲，右が沖）

砂の移動がほとんど見られず，岸側ではモノパイル背面囲を示したものである．

で生じる渦の影響と見られる堆積形状が見られた．波と流れ（Case3～Case5）の場合は，波のみよりも大きな地図より，波のみのケースではモノパイル側方で洗掘が形変化が生じた．8.7 cm/sと 17.4 cm/sのケースではモノパ生じているのに対して，流れが加わるとモノパイル全周

イル近傍の洗掘に加え，モノパイルに近い沖側範囲で侵で顕著な洗掘が見られること，また，流れが速くなるほ食傾向，岸側範囲で堆積傾向が見られたが，26.4 cm/s にど，洗掘深が大きくなることが確認された．
波のみの場合に洗掘対策工を敷設した Case6，Case7 のなると全体に侵食傾向となり，流れが速くなるに従い全結果から，洗掘対策工の敷設範囲が肩幅 1.0D，肩幅 1.5D体の地形変化が大きくなった．
次に，全ケースのモノパイル周辺を拡大した侵食堆積ともに敷設範囲で大きな洗掘は生じていない．ただし本図を図-5 に示す．図中，点線で示したモノパイル中心か

実験条件では肩幅 1.0Dは袋詰根固材が 1列となるため端らの同心円（径 1.5D，1.0D，0.5D）は，袋型根固材ある部で洗掘が生じた場合に不安定になる可能性が高く，2いはフィルター材を用いたケースについて，その敷設範列となる 1.5D の方がより安全な敷設範囲と考えられる．

1-3

01-

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D

沿岸方向Y/D
沿岸方向Y/D

1.5D

12-

2-

3
岸沖方向X/D(11) Case11(12) Case123岸沖方向X/D

20

1

1-

2-

3

2

10

1-

2-

3-

3-

3-

3

2

0

1

1-

2-

3-

3

2

0

1

1-

2-

3-

3-

3-

00
0
0
0
0
0
00
000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4--111111-

侵食堆積量(cm)2

沿岸方向Y/D

31-2-2-000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111-

1.5D

0

沿岸方向Y/D3

2

101-2-3-(8) Case811-1-(10) Case10

000
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111-

3
岸沖方向X/D

侵食堆積量(cm)200

沿岸方向Y/D

000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4
.
4
--111
111
-

2-

3

1

1

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.6
.4.2.0.2.4.6.8.0.2.0.8.2.4.
4
--111
111
-

2

0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.2
.0.8
.6
.4
.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111
-

2(9) Case9

3

1-

3

2

101-

2-

3-

3

3

岸沖方向X/D

2

03-

3

2

0

11-

2-

3-

3

2

1

01-

2-

3-

岸沖方向X/D

0

12-

3-

3-1.5D

121D(7) Case7
侵食堆積量(cm)

1-2-

31-

2-

2-0.5D

3-01-

1-

1.5D

侵食堆積量(cm)岸沖方向X/D(6) Case6
侵食堆積量(cm)000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111-

100

(5) Case5(4) Case4

1.5D

岸沖方向X/D

岸沖方向X/D

岸沖方向X/D

侵食堆積量(cm)21D

11000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4--111
111-

22000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111
-

侵食堆積量(cm)3-333

侵食堆積量(cm)

3(3) Case3

2101-

2-

3-

(2) Case2

2-

3-

320

11-

2-

3-

3

2

101-

2-

3-

(1) Case1

1-

2-

3-

3-

岸沖方向X/D

01-

2-

2-

岸沖方向X/D101-

1
岸沖方向X/D

侵食堆積量(cm)2100000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111
-

侵食堆積量(cm)211000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111
-

2

2000000000000000.2.0.8.6.4.2.0.2.4.6.8.0.2.4.
4
--111
111
-

侵食堆積量(cm)3333

侵食堆積量(cm)図-5 モノパイル付近の侵食堆積図（右が沖）次に波と流れ（17.4 cm/s）のケースで，対策工無しの場合（Case4），袋型根固材の対策工 1.5D を連結し，一体化した場合（Case10），Case10 の対策工を連結しない場合（Case11），Case11 にフィルター材を 1.5D の範囲にCase12敷設した場合（Case12）の状況から，安定した形状となる連結させた対策工が洗掘対策効果が一番高く，また袋型根固材のみの対策よりフィルター材を敷設した方が洗掘が数 cm 程度低減している．しかしながら，フィルター材は造波後は大半が流出（図-6）しており，長期安定性の観点では Case11 と Case12 は洗掘対策としては同等と考えるべきと思われる．

図-6 フィルター材の様子（上段：造波前，下段：造波後）(3) 縦断地形変化による洗掘状況の確認

場合は，モノパイル設置に起因すると考えられる地形変a) 流れによる違い化が広範囲で生じており，モノパイルの沖側でその範囲波のみ，流れのみ，波と流れ（8.7 cm/s，14.7 cm/s，がやや広いように見える．なお，流れが速いほど地形変26.1 cm/s）を同時に作用させた場合のモノパイル中心を化の範囲が広がることが確認された．

通る岸沖方向の縦断断面図を図-7に示す．波のみの場合b) 洗掘対策工有無による違い

は，図-5で確認したようにモノパイル側面で洗掘が生じ波のみを作用させた場合の岸沖方向縦断断面図を，ているため岸沖縦断図からはその様子が確認できない．

図-8 に示す．モノパイル有無で全体の侵食傾向に違いは

一方，流れのみの場合はモノパイル際の肩幅1.5D程度見られず，地形変化に与えるモノパイルの影響がモノパの範囲で顕著な洗掘が生じているが，それより離れるとイル際側面のみであることがわかる．また洗掘対策工を地形変化が見られなくなる．また波と流れを作用させた敷設することにより，敷設部分は沖側においても初期砂

1-4

岸側

6

沖側

モノパイル

100

(cm /s)(cm /s)90z=20 cm

0-23080

2070

10

波のみ

-10

流れのみ（26.1cm/s）-12-14-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1

01

無次元岸沖方向距離23X/D

40-10波・流れ（17.4cm/s）-16Ux(cm /s)

60波・流れ（8.7cm/s）

モ ノ パイル-8-5051015X/D(cm /s)
z= 5cmz= 10 cm50

z= 10cmz= 20 cm

40z= 20cm

30-4-660z= 5cm

z=10 cm2

侵食堆積量(cm)40z=5cm

4-10-52010Uy(cm /s)
051015U z(cm/s)

0-10-5X/D

05X/D

1015波・流れ（26.1cm/s）

56789 10図-11 流速測定結果（波・流れ17.4 cm/s）

図-7 縦断方向断面図（洗掘対策工なし）

図-10 に示す流れが 26.1 cm/s ケースでは，モノパイル無岸側6しの設置位置周辺の侵食は同程度であるが，モノパイル沖側モノパイル1.5D4を設置するとモノパイル際で初期砂面から 13 cm 程の洗1D2掘が生じ，洗掘対策工を設置すると，対策工無しのケー侵食堆積量(cm)0-2スから 2～3 cm程度洗掘が緩和された．

-4-6

今回の実験では現地スケールで1～3 knotの流れが24時-8モノパイル有，対策工無-10間継続する条件のため，実際の海域よりは厳しい条件とモノパイル有，対策工1D-12モノパイル有，対策工1.5D-14なっていると考えられる．そのため局所洗掘より広範囲

モノパイル無-16-10 -9-8-7-6-5-4-3 -2 -1 0
123
無次元岸沖方向距離 X/D45678910の地形変化が顕著であったが，モノパイル基礎の安定性上問題となる近傍の局所洗掘は，本実験条件においては図-8 縦断方向断面図（波のみ）

流れがある場合でも袋型根固材による対策工敷設により，6岸側42ことがわかった．

1D0侵食堆積量(cm)

敷設しない場合に比べて20～40%程度侵食が緩和される

沖側

モノパイル
1.5D-2(4) 底面流速の検討-4-6

水槽の中心線上，固定床において，モノパイルから沖-8-10-12

モノパイル有，対策工1.5D敷設-14-16側に正としモノパイル径Dで無次元化した座標でX/D=12，モノパイル有，対策無8，4，-4，-8の位置，底面からZ/D=0.5，1，2の計15地点

モノパイル無-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -101

無次元岸沖方向距離

23X/D456789 10の流速を，波と流れ（17.4 cm/s）のケースにおいて3次元

図-9 縦断方向断面図（波・流れ17.4 cm/s）流速計を用いて測定した（図-11）．図中のUxは岸沖方向，Uyは沿岸方向，Uzは鉛直方向で，各流速振幅を示

642

侵食堆積量(cm)

0岸側した．波のみではモノパイル際でのみ流速の増幅が見ら

沖側

モノパイル

モノパイル有，対策工無

1.5D

れたが6)，流れが加わるとUxはモノパイルの沖側，岸側モノパイル有，対策工1D
モノパイル有，対策工1.5D

1Dで大きな変化はないが，Uy，Uzはモノパイル岸側で大モノパイル無-2きくなる傾向が見られた．これは，モノパイルにより生-4-6じる渦の効果と考えられ，より背面側で影響が大きくな-8-10り，定性的には流れのみ（Case2）のモノパイル背面側-12-14-16の地形変化と対応していると考えられる．
-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -101

無次元岸沖方向距離

23X/D456789 10(5) 無次元最大洗掘深とUcwの整理

図-10 縦断方向断面図（波・流れ26.1 cm/s）

Sumer ら 7)と同様に波と流れが共存する場合の最大洗面とほぼ変わらず，洗掘防止効果を確認できた．

掘深の整理を行った．ここで，本実験ではモノパイルが波と流れ（17.4 cm/s，26.1 cm/s）を同時に作用させた場無い状態でも移動床広範囲にわたり地形変化が生じてい合の岸沖方向縦断図を図-9，図-10 に示す．図-9 に示すたため，モノパイル無しの造波後の地形との差分を洗掘

流れが 17.4 cm/s のケースでは，モノパイルが無い状態でと定義し，モノパイル周辺の最大洗掘深を整理した．

はモノパイル設置位置付近で 2 cm 程度の侵食が生じ，図-12に各ケースの最大洗掘深Smaxをモノパイル径Dでモノパイルを設置するとモノパイル際で初期砂面から無次元化したSmax/Dと，底面での波の軌道流速振幅Uwと10 cm 程度の洗掘が生じた．洗掘対策工を敷設すると，鉛直断面平均流速Ucで定義されるUcw（= Uc/(Uw+Uc) ）と対策工無しのケースよりも洗掘が4 cm程度緩和された．の関係を示した．既往の知見と同様，Ucwが増加するほ1-51)

Smax/D

10KC=26

1

0.1

0.01

Sum er(20 01)
KC=4
KC=8
KC=26本実験
KC=7.58
400.2

0.4 U 0.6cw0.82)

13)

図-12 無次元最大洗掘深Smax/DとUcwの整理

どSmax/Dの値も増加する傾向が見られた．KC数の差異が見られるのは，Sumerらの実験は底質，流速などほぼ同4)程度の条件であるが，KC=4と8の実験のモノパイル径は9 cmに対してKC=26の実験のみ3 cmと細く，流れに対するモノパイルの影響が同じ径の実験より小さいと考えられる．洋上風力モノパイル基礎は大口径となるため，波5)のみでなく流れも加えた最大洗掘深の検討が必要である．
6)

4. 終わりに
7)

着床式洋上風力モノパイル基礎を対象に，波のみ，波と流れを作用させた場合のモノパイル周辺の局所洗掘と，袋型根固材による洗掘対策工の効果について移動床模型

8)

実験による検討を行った．その結果，以下の結論を得た．
・波のみを作用させた場合はモノパイル側面でのみ局所洗掘が発生したが，流れも同時に作用させた場合にはモノパイル全周囲で局所洗掘が生じ，流れが速くなる

9)とその範囲が拡大し，最大洗掘深も増加する．
・波と流れを作用させた場合でも，袋型根固材による洗掘対策効果により洗掘深が緩和されることを確認した．
参考文献

緒方ゆり，増子雅洋，藤井直樹，阿部光信， Dilan
Rathnayaka，Sachini Pathirana，田島義満: 洋上風力発電におけるモノパイル基部まわりの洗掘に関する実験的研究，土木学会論文集 B3(海洋開発 )，Vol.74,No.2, pp.I_820-I_825, 2018.
有川太郎，陳暁悦，Songgui CHEN, Hanbao CHEN, 浜
地克也，松本幸久，徳永正吾，渡部真史，巌駿: モノ
パイル式洋上風力発電機の基部における局所洗掘に関する実験的検討，土木学会論文集 B2(海岸工学)，
Vol.76, No.2, pp.I_535-I_540, 2020.
陳暁悦，榎本容太，渡部真史，浜地克也，石垣匠，有川太郎: モノパイル式洋上風力発電設備の基礎地盤における局所洗掘とその防止に関する研究，土木学会論文集 B2(海岸工学)，Vol.77, No.2, pp.I_559-I_564,2021.
稲垣聡，新原雄二，鈴木一輝，岩前伸幸: フィルターユニットによる洋上風力発電基礎の洗掘防止工とその設置範囲の実験的検討，土木学会論文集 B2(海岸工学)，Vol.77, No.2, pp.I_361-I_366, 2021.
平石哲也，橋口萌乃: 波・流れ中における洗掘防止ユニットの安定性に関する実験，令和 3 年度京都大学防災研究所研究発表講演会，C118，2021．
片山裕之，青木健太，鵜飼亮行，三浦成久：波浪によるモノパイル基礎局所洗掘および対策工効果の実験的検討，土木学会論文集 B2(海岸工学 )，Vol.77,
No.2, pp.553-558, 2021.
Sumer, B. M., and J. Fredsøe: Scour around a pile in combined waves and current, Journal of Hydraulic Engineering,Vol. 127, No. 5, pp.403-411, 2001.
Miyazawa, Y., R. Zhang, X. Guo, H. Tamura, D. Ambe, J.S. Lee, A. Okuno, H. Yoshinari, T. Setou, and K. Komatsu: Water mass variability in the western North Pacificdetected in a 15-year eddy resolving ocean reanalysis, J.
Oceanogr 65, pp.737–756, 2009.
池谷毅，岩田善裕，奥田秦雄，喜々津 仁密，石原晃彦，長谷川巌，橋本純，小畠大典：水理模型実験における陸上構造物に作用する津波力に及ぼす実験水
路幅の影響，土木学会論文集 B2(海岸工学)，Vol.73,
No.2, pp.I_901-I_906, 2017.
(Received March 17, 2022)(Accepted July 21, 2022)

EXPERIMENTAL STUDY OF LOCAL SCOUR AROUND MONOPILE
FOUNDATIONS CAUSED BY WAVES AND CURRENTS AND THE
EFFECTIVENESS OF COUNTERMEASURE
Kenta AOKI, Kano YAGAMI, Hiroyuki KATAYAMA,
Naruhisa MIURA and Takayuki SUZUKI
Scour countermeasures are required for long-term stability of offshore wind turbine monopile foundations where the water depths exceed 20 m. The authors conducted the model experiments of local scour
around monopole foundations and the extent of scour protection using rock-bag under waves. However,
the ocean current in the offshore wind power promotion area is approximately 1 m/s at the surface. Thus,
it is essential to consider not only the effects of waves but also those of currents when examining stability.
In this study, model experiments were conducted to verify the effectiveness of scour countermeasuresusing rock-bags against local scour around monopole foundations caused by waves and currents. The results
indicated that the scour was mitigated by the countermeasures, and confirmed that the scour countermeasures using rock-bags are effective against waves and currents.

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